习题2(饱和烃)

饱和烃练习

习题2.3将下列化合物用系统命名法命名。(P29)

(1)

(2)

(3)

习题2.4 下列化合物的系统命名是否正确？如有错误予以改正。(1) 2-乙基丁烷

(2) 2,3-二甲基戊烷

(3) 4-异丙基庚烷

(4) 4,6-二甲基-乙基庚烷

(5) 3-异丙基庚烷

(6) 6-乙基-4-丙基壬烷

习题2.6 命名下列各化合物：(P31)

(P30)

CH3CH3CH3(1) (2)

CH3

(3) (4)

(5) (6)

C2H5CH2(CH2)4CH3

习题2.8 下列化合物中，哪个的力较大，能量较高，最不稳定？(P 37)

(1)(2)(3)稳定性：2＞3＞1

习题2.9 已知正丁烷沿C2与C3的键旋转可以写出四种典型的构象式，如果C2和C3之间不旋转，只沿C1和C2之间的σ键旋转时，可以写出几种典型构象式？试以Newman投影式表示。(P 44)

习题2.11 写出下列每一个构象式所对应的烷烃的构造式。(P44)

HHCH3HCH3HHCH3CH3H(1)

H (2)

CH3

习题2.12 写出2,3-二甲基丁烷沿C2—C3 σ键旋转时，能量最低和能量最高的构象式。(P45)

习题2.13 写出下列化合物最稳定的构象式：(P45)

(1) 异丙基环己烷CH(CH3)2

HHHCH3(顺)HCH3CH3H(反)(2) 1,3-二甲基环己烷 CH3CH3CH3(3) 1-甲基-4-叔丁基环己烷

C(CH3)3(反)习题2.14 比较下列各组化合物的沸点高低，并说明理由。(P 48) HC(CH3)3(顺)H(1) 正丁烷和异丁烷

(2) 正辛烷和2,2,3,3-四甲基丁烷

(3) 庚烷、2-甲基己烷和3,3-二甲基戊烷

习题2.15 比较下列各组化合物的熔点高低，并说明理由。(P 48)

(1) 正戊烷、异戊烷和新戊烷

(2) 正辛烷和2,2,3,3-四甲基丁烷

习题2.16 在己烷(C6H14)的五个异体中，试推测哪一个熔点最高？哪一个熔点最低？哪一个沸点最高？哪一个沸点最低？(P48)

习题2.17 试比较下列各组化合物的相对密度高低， 并说明理由。(P48)

(1) 正戊烷和环戊烷 (2) 正辛烷和环辛烷

习题2.18 甲烷氯化时观察到下列现象，试解释之。(P55)

(1) 将氯气先用光照，在黑暗中放置一段时间后，再与甲烷混合，不生成甲烷氯代产物。

(2) 将氯气先用光照，立即在黑暗中与甲烷混合，生成甲烷的氯代产物。

(3) 甲烷用光照后，立即在黑暗中与氯气混合，不生成甲烷氯代产物。

习题2.19 环己烷和氯气在光照下反应，生成(一)氯环己烷。试写出其反应机理。

习题2.20 甲烷与氯气通常需要加热到250℃以上才能反应，但加入少量(0.02%)四乙铅[Pb(C2H5)4]后，则在140℃就能发生反应，试解释之，并写出反应机理。(提示：Cl―Cl键和C―Pb键的解离能分别为242 kJ·mol-1和205kJ·mol-1) (P55)

习题2.21 以等物质量的甲烷和乙烷混合物进行一元氯化反应时，产物中氯甲烷与氯乙烷之比为1∶400，试问：(1) 如何解释这样的事实？(2) 根据这样的事实，你认为CH3·和CH3CH2·哪一个稳定？

习题2.22 甲基环己烷的一溴代产物有几种：试推测其中哪一种较多？哪一种较少？(P55)

习题2.23 写成各反应式：(P59)

CH3H2SO4OSO2OHCH3CH2CHCH3+CH3CH=CHCH3+(1) (2)

主要产物次要产物CH3Br2CH3BrCH2CH2CBrCH3BrBr2- 60 Co(3)

CH3 (4)

Br

饱和烃练习

习题2.1 写出分子式为C6H14烷烃和C6H12环烷烃的所有构造异构体，用短线式或缩简式表示。(P26)

解：C6H14共有5个构造异构体：

CH3CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3CH3CH3CHCHCH3CH3CH3CCH2CH3CH3

C6H12的环烷烃共有12个构造异构体：

CH3CH2CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH2CH2CH3CH9CH3)2CH3CH2CH3CH3CH2CH3CH3CH3CH3CH3

习题2.2 下列化合物哪些是同一化合物？哪些是构造异构体？(P26)

(1) 2,2-二甲基丁烷

(2) 3-甲基戊烷

(3) 2-甲基戊烷

(4) 2-甲基戊烷

(5) 2-甲基戊烷

(6) 3-甲基戊烷

解：(3)、(4)、(5)是同一化合物；(2)和(6)是同一化合物；(1)与(3)、(6)互为构造异构体。

习题2.3将下列化合物用系统命名法命名。(P29)

(1) 2,3,5-三甲基-4-丙基庚烷

(2) 2,3-二甲基-4-异丙基庚烷

(3) 2,3,5-三甲基己烷

习题2.4 下列化合物的系统命名是否正确？如有错误予以改正。(P30)

(1) 2-乙基丁烷 ╳ 3-甲基戊烷

(2) 2,3-二甲基戊烷 √

(3) 4-异丙基庚烷 √

(4) 4,6-二甲基-乙基庚烷 ╳ 2,4-二甲基-5-乙基庚烷

(5) 3-异丙基庚烷 ╳ 2-甲基-3-乙基己烷

(6) 6-乙基-4-丙基壬烷 ╳ 4-乙基-6-丙基壬烷

习题2.5 命名下列化合物：(P30)

(1) 3-甲基-5-乙基辛烷

(2) 2,3,3,7,7-五甲基辛烷

(3) 2,3,7-三甲基-5-乙基辛烷

(4) 2,4,5,5,9,10-六甲基十一烷

习题2.6 命名下列各化合物：(P31)

16CH323CH3C2H5CH(CH3)2CH3(1)

(2)

CH3CH3

1-甲基-2-乙基-3-异丙基环己烷 1,1,2,3-四甲基环丁烷

(3) (4)

正戊基环戊烷 2-甲基-3-环丙基庚烷

(5) (6)

C2H5CH2(CH2)4CH3

1-甲基-3-环丁基环戊烷 1-乙基-4-正己基环辛烷

习题2.7 命名下列化合物：(P33)

43561282334CH377198CH34(1)

21 (2)

65CH3 (3)

567

6-甲基双环[3.2.0]庚烷 8-甲基双环[3.2.1]辛烷 8-甲基双环[4.3.0 ]壬烷

CH367CH35123231985C2H5CH3787651234(4) (5)

CH346CH3 (6)

94

6-甲基螺[3.5]壬烷 1,3,7-三甲基螺[4.4]壬烷 1-甲基-7-乙基螺[4.5]癸烷

习题2.8 下列化合物中，哪个的力较大，能量较高，最不稳定？(P 37)

(1)(2)(3)稳定性：2＞3＞1

习题2.9 已知正丁烷沿C2与C3的键旋转可以写出四种典型的构象式，如果C2和C3之间不旋转，只沿C1和C2之间的σ键旋转时，可以写出几种典型构象式？试以Newman投影式表示。(P 44)

解：可以写出2种典型构象式：

HHHHCH2CH3HHHHHCH2CH3H

交叉式 重叠式

习题2.10 构造和构象有何不同？判断下列各对化合物是构造异构、构象异构，还是完全相同的化合物。(P24)

解：构造异构——分子中原子或原子团的排列顺序不同；从一种构造转变成另一种构造必须断裂化学键。

构象异构——分子中原子或原子团的排列顺序相同，但由于C—C单键自由旋转所引

起的原子或原子团的相对位置不同；从一种构象转变成另一种构象不需要断裂化学键。

(1) (2)

构象异构体(实际上是同一化合物) 构造异构体

(3) (4)

构象异构体(实际上是同一化合物) 同一化合物(构象也相同)

习题2.11 写出下列每一个构象式所对应的烷烃的构造式。(P44)

CH3HHCH3HCH3HHCH3H(1)

H (2)

CH3

CH3CH3解： (1)

CH3CHCH3 (2)

CH3CH2CHCH3

习题2.12 写出2,3-二甲基丁烷沿C2—C3 σ键旋转时，能量最低和能量最高的构象式。(P45)

解：2,3-二甲基丁烷的典型构象式共有四种：

CH3CH3HCH3( I )最稳定构象能量最低HCH3CH3HHHCH3CH3CH3CH3( III )HCH3H3CCH3( II )

CH3CH3CH3CH3( III )HHH3CCH3HCH3( II )CH3CH3H3CCH3( IV )HHHCH3最不稳定构象能量最高

习题2.13 写出下列化合物最稳定的构象式：(P45)

(1) 异丙基环己烷HCH(CH3)2

HCH3(顺)CH3H(反)CH3H(2) 1,3-二甲基环己烷CH3H

(3) 1-甲基-4-叔丁基环己烷CH3CH3HHC(CH3)3(反)C(CH3)3(顺)

习题2.14 比较下列各组化合物的沸点高低，并说明理由。(P 48)

(4) 正丁烷和异丁烷

解：b.p: 正丁烷＞异丁烷 (含支链越多的烷烃，相应沸点越低)

(5) 正辛烷和2,2,3,3-四甲基丁烷

解：b.p: 正辛烷＞2,2,3,3-四甲基丁烷 (含支链越多的烷烃，相应沸点越低)

(6) 庚烷、2-甲基己烷和3,3-二甲基戊烷

解：b.p: 庚烷＞2-甲基己烷＞3,3-二甲基戊烷 (含支链越多的烷烃，相应沸点越低)

习题2.15 比较下列各组化合物的熔点高低，并说明理由。(P 48)

(3) 正戊烷、异戊烷和新戊烷

解：m.p: 新戊烷＞正戊烷＞异戊烷 (分子的对称性越高，晶格能越大，熔点越高)

(4) 正辛烷和2,2,3,3-四甲基丁烷

解：m.p: 2,2,3,3-四甲基丁烷＞正辛烷 (分子的对称性越高，晶格能越大，熔点越

高)

习题2.16 在己烷(C6H14)的五个异体中，试推测哪一个熔点最高？哪一个熔点最低？哪一个沸点最高？哪一个沸点最低？(P48)

CH3CH2CH2CH2CH2CH3CH3CHCH2CH2CH3CH3熔点最低解：

沸点最高熔点最高？

CH3CH3CH2CHCH2CH3CH3CH3CH3CHCHCH3熔点最高?CH3CH3CCH2CH3CH3沸点最低

习题2.17 试比较下列各组化合物的相对密度高低， 并说明理由。(P48)

(1) 正戊烷和环戊烷 (2) 正辛烷和环辛烷

解：相对密度：正戊烷(0.626)＜环戊烷(0.745)；正辛烷(0.703)＜环辛烷(0.836)。

解释：分子中所含碳原子相同时，环状结构比链状结构的对称性更高。

(正如“圆圈”比“长棍”的对称性更高一样)

习题2.18 甲烷氯化时观察到下列现象，试解释之。(P55)

(4) 将氯气先用光照，在黑暗中放置一段时间后，再与甲烷混合，不生成甲烷氯代产

物。

解：在黑暗中放置一段时间后，氯气经光照而产生的氯自由基已销毁。此时再将氯气与甲烷混合，没有自由基引发反应，不生成甲烷氯代产物。

(5) 将氯气先用光照，立即在黑暗中与甲烷混合，生成甲烷的氯代产物。

解：氯气经光照后可产生自由基，立即在黑暗中与甲烷混合，氯自由基来不及销毁，可引发反应，生成甲烷的氯代产物；

(6) 甲烷用光照后，立即在黑暗中与氯气混合，不生成甲烷氯代产物。

解：甲烷分子中C─H键较强，不会在光照下发生均裂，产生自由基。

习题2.19 环己烷和氯气在光照下反应，生成(一)氯环己烷。试写出其反应机理。

解：链引发：

ClClh2 Cl

链增长：

Cl+HHCl +

+ Cl2Cl+ Cl

Cl+HHCl +

… …

链终止：

Cl+Cl

2 ClCl2

2

习题2.20 甲烷与氯气通常需要加热到250℃以上才能反应，但加入少量(0.02%)四乙铅[Pb(C2H5)4]后，则在140℃就能发生反应，试解释之，并写出反应机理。(提示：Cl―Cl键和C―Pb键的解离能分别为242 kJ·mol-1和205kJ·mol-1) (P55)

解：由于C―Pb键的解离能低于Cl―Cl键的解离能，四乙基铅可以在较低温度下均裂，形成自由基，引发自由基取代反应：

四乙铅催化下的反应机理：

(C2H5)3PbC2H5+ Cl2C2H5140 CoPb+4C2H5引发C2H5Cl + Cl(C2H5)3PbCl + Clor(C2H5)3Pb+ Cl2Cl+ CH4CH3 + Cl2Cl+ CH4CH3 + HClCH3Cl + ClCH3 + HCl增长... ...

加热条件下的反应机理：

习题2.21 以等物质量的甲烷和乙烷混合物进行一元氯化反应时，产物中氯甲烷与氯乙烷之比为1∶400，试问：(1) 如何解释这样的事实？(2) 根据这样的事实，你认为CH3·和CH3CH2·哪一个稳定？(P55)

解：(1) 这样的事实说明：

乙烷自由基取代的活化能比甲烷自由基取代的活化能低；

乙基自由基比甲基自由基稳定；

乙烷中的氢原子被取代的机率大于甲烷中的氢；

(2) 稳定性：CH3CH2·＞CH3·

习题2.22 甲基环己烷的一溴代产物有几种：试推测其中哪一种较多？哪一种较少？(P55)

解：甲基环己烷的一溴代产物有5种：

CH3Br较多BrCH3BrCH3BrCH3CH2Br较少

习题2.23 写成各反应式：(P59)

I(1)

CH3+ HICH3CH2CHCH3

CH3H2SO4OSO2OHCH3CH2CHCH3+CH3CH=CHCH3+主要产物次要产物(2)

CH3Br2CH3BrCH2CH2CBrCH3(3)

CH3

BrBr2- 60 Co(4)

Br